吉林南部新太古代末地壳深熔作用——来自变质石英闪长岩及淡色花岗岩的证据

摘要

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集和混合岩化作用的主要机制和关键地质过程。吉南地区出露的太古宙基底普遍经历了角闪岩相-麻粒岩相变质及深熔作用,长英质淡色体及淡色花岗岩广泛分布。吉南和龙花岗-绿岩地体出露的太古宙变质石英闪长岩及相关的长英质浅色体和含斜方辉石(角闪石)淡色伟晶花岗岩的野外地质特征、相互关系及岩相学特征指示变质石英闪长岩经历了部分熔融,熔体发生了原地分凝聚集。锆石CL图像、U-Pb年代学、微量元素及Hf同位素分析显示,变质石英闪长岩与淡色伟晶花岗岩具有相同的岩浆锆石和变质重结晶锆石为主的锆石类型组成,其中后者以变质重结晶锆石为主,变质石英闪长岩的岩浆结晶年龄为2 535±14 Ma,二者的岩浆锆石具有统一的Hf同位素组成,变质重结晶锆石具有统一的U-Pb年龄,分别为2 495±22 Ma和2 491±10 Ma,统一的锆石微区Th、U含量及Th/U值,并且具有与岩浆锆石统一的Hf同位素成分,指示两者变质重结晶锆石与岩浆锆石具有形成于同一岩浆源区的初始结晶锆石,进一步指示变质石英闪长岩在约2.5 Ga经历了变质深熔作用,含斜方辉石(角闪石)淡色伟晶花岗岩源自变质石英闪长岩的原地部分熔融。结合华北克拉通及吉南地区新太古代末准同时的强烈岩浆作用和具有逆时针p-T轨迹的角闪岩相-麻粒岩相变质作用,其可能反映了华北克拉通东部陆块新太古代末在形成稳定克拉通过程中地幔物质上涌的热效应。